Preparazione di sistemi colloidali: dispersione e condensazione
La preparazione di sistemi colloidali è fatta ottenendo particelle di dimensioni colloidali distribuite in una fase disperdente.
Diversamente dalle soluzioni in cui le particelle hanno dimensioni minori di 1 nm nei sistemi colloidali le particelle hanno dimensioni comprese tra 1 nm e 1000 nm.
La preparazione di sistemi colloidali può avvenire con una varietà di tecniche che coinvolgono metodi fisici, chimici e alcuni metodi di dispersione.
I metodi principali sono:
- Dispersione
- Condensazione
Metodi di dispersione
I metodi di dispersione prevedono la riduzione di particelle di dimensioni maggiori a dimensioni colloidali.
Un metodo di dispersione è la dispersione meccanica in la sostanza è prima macinata in particelle grossolane e miscelata con il mezzo di dispersione per ottenere una sospensione che è macinata in mulini colloidali. Essi permettono di effettuare una macinazione spinta della sostanza fino ad ottenere particelle delle dimensioni appropriate. Con questo metodo si ottengono soluzioni colloidali di inchiostro nero, pitture, vernici, coloranti, ecc.
Metodi di condensazione
Con tali metodi si verifica la condensazione di piccole particelle disciolte in particelle colloidali più grandi mediante tecniche di idrolisi, doppia decomposizione, riduzione, ossidazione.
Idrolisi
Si può preparare una sospensione rossa di idrossido di ferro (III) per idrolisi del cloruro di ferro (III) con acqua distillata bollente:
FeCl3 + 3 H2O → Fe(OH)3 + 3 HCl
L’acido cloridrico prodotto durante la reazione tende a destabilizzare il sol e quindi viene rimosso
Doppia decomposizione
Si fa passare solfuro di idrogeno attraverso una soluzione di ossido di arsenico (III) e si ottiene una soluzione colloidale di solfuro di arsenico (III):
3 H2S + As2O3 → As2S3 + 3 H2O
Riduzione
Questa tecnica è utilizzata per la preparazione di sistemi colloidali di metalli come argento, oro e platino. Un sistema di oro colloidale si ottiene per riduzione di una soluzione diluita di cloruro di oro (III) da parte di un agente riducente come:
- Formaldeide :
2 AuCl3 + 3 HCHO + 3 H2O → 2 Au + 3 HCOOH + 6 HCl
2 AuCl3 + 3 SnCl2 → 2 Au + 3 SnCl4
- Solfato di ferro (II)
AuCl3 + 3 FeSO4 → Au + Fe2(SO4)3 + FeCl3
Ossidazione
Una soluzione colloidale di zolfo è ottenuta passare attraverso solfuro di idrogeno in una soluzione acquosa di anidride solforosa:
SO2 + 2 H2S → 3 S + 2 H2O